05-024Página 1 DISEÑO HIDRAULICO DE CAIDA CANAL DE INGRESO CANAL DE SALIDA Q = 0.36 m3/seg Q= 0.36 m3/seg S = 0.002 S= 0.005 f = 0.3 m f 0.3 m Z = 1 Z= 1 0.015 0.015 0.025 0.025 Angulo conver= 25 El3= 3348.5 Angulo Diverg= 27.5 Elv0= 3350.5 msnm h = 1.00 m 1.- Diseño de canales aguas arriba y aguas abajo AGUAS ARRIBA: AGUAS ABAJO Para una seccion de MEH debe cumplirse: 1/z = H/L b/y = 2((1+Z^2)(^1/2)-1) b/y = 0.83 m A= by+zy^2 P= b+2y(1+z^2)^(1/2) Asumiendo: b = 0.83 y Determinando el n ponderado A= by+zy^2 P= b+2y(1+z^2)^(1/2) n = (Pm.nm^1.5+Pc.nc^1.5+Pm.nm^1.5)^(2/3)/(P)^(2/3) n. (P)^(2/3) = (Pm.nm^1.5+Pc.nc^1.5+Pm.nm^1.5)^(2/3) y = 0.427 n. (P)^(2/3) = ((2*y(1+z^2)^(1/2)*nm^(1.5)+b.nc^(1.5)) Q = A^(5/3) x S^(1/2)/n. (P)^(2/3) Q = (by+zy^2)^(2/3)/((2*y(1+z^2)^(1/2)*nm^(1.5)+b.nc^(1.5))(2/3) Resolviendo por tanteos 0.160283570817 Resolviendo por 8.04984471899924 8.038081765992 0.019940525051 5.091168824543 Geometria del canal ingreso Geometria del canal salida y = 0.427 y = 0.3568 b = 0.353738382267 b = 0.295582798109 A = 0.33 A = 0.23 P = 1.561476764533 P = 1.304765596219 T = 1.207738382267 T = 1.009182798109 f = 0.3 f = 0.3 v = 1.08 v = 1.55 2.- Calculo del ancho de la caida y el tirante de la seccion de control Previamente se calcula la energia en los puntos 1 y 2 nC = nC = nm = nm =
DISEO DE UNA CAIDA (2)DISEO HIDRAULICO DE CAIDACANAL DE
INGRESOCANAL DE SALIDAQ =0.36m3/segQ=0.36m3/segS =0.002S=0.005f
=0.3mf0.3mZ =1Z=1nC =0.015nC =0.015nm =0.025nm =0.025Angulo
conver=25El3=3348.5Angulo Diverg=27.5Elv0=3350.5msnmh
=1.00m1.-Diseo de canales aguas arriba y aguas abajoAGUAS
ARRIBA:AGUAS ABAJOPara una seccion de MEH debe cumplirse:1/z =
H/Lb/y = 2((1+Z^2)(^1/2)-1)b/y =0.83mA= by+zy^2P=
b+2y(1+z^2)^(1/2)Asumiendo:b =0.83yDeterminando el n ponderadoA=
by+zy^2P= b+2y(1+z^2)^(1/2)n =
(Pm.nm^1.5+Pc.nc^1.5+Pm.nm^1.5)^(2/3)/(P)^(2/3)n. (P)^(2/3) =
(Pm.nm^1.5+Pc.nc^1.5+Pm.nm^1.5)^(2/3)y =0.427y =0.3568n. (P)^(2/3)
=((2*y(1+z^2)^(1/2)*nm^(1.5)+b.nc^(1.5))Q = A^(5/3) x S^(1/2)/n.
(P)^(2/3)Q
=(by+zy^2)^(2/3)/((2*y(1+z^2)^(1/2)*nm^(1.5)+b.nc^(1.5))(2/3)Resolviendo
por tanteos0.1602835708Resolviendo por
tanteos0.08808032568.0498447198.0380817660.01994052515.09116882455.0982061610.0172767289Geometria
del canal ingresoGeometria del canal saliday =0.427y =0.3568b
=0.3537383823b =0.2955827981A =0.33A =0.23P =1.5614767645P
=1.3047655962T =1.2077383823T =1.0091827981f =0.3f =0.3v =1.08v
=1.55RESUMENB=0.000m0.300mADOPTADOT=0.00mf=0.30mY=0.000mA=m2V=m/segAGUAS
ABAJO:Por
tanteo:y=0.388m0.00040.0008RESUMENB=0.321m0.250mADOPTADOT=1.03mf=0.30mY=0.388mA=0.25m2V=1.45m/seg2.-Calculo
del ancho de la caida y el tirante de la seccion de
controlPreviamente se calcula la energia en los puntos 1 y 2H1
=0.486mH2 =0.48mq =0.502m3/seg/mB = Q/q0.700m3.-Calculo de las
transicionesTransicion de entradaB1=Ancho de la base mayorB2=Ancho
de la base menorx1=0.173mT1=Espejo de agua mayorT2=Espejo de agua
menorx2=0.254mComo:Lte=0.544m0.500mAdoptadoTransicion de
salidax1=0.202mx2=0.155mComo:Lte=0.39m0.400mAdoptado4.-Dimensinamiento
de la caida0.500m0.0254841998Longitud del pie de la caida al inicio
del salto1.5964731761LD =1.600mAltura del agua pegada al pie de la
caida:0.4460459704Yp =0.400mProfundidad secuente
menor:0.1135164851Y1 =0.100mProfundidad secuente mayor (tirantes
conjugados)0.6163129005Y2 =0.600mTirante critico0.2942774611Yc
=0.300mLongitud del salto hidraulico:L= 6.90 (Y2 -Y1)3.50mLongitud
del estanque:5.100mTirante critico:0.300m5.-Longitud del tramo del
canal rectangularInmediatamente aguas arribaLc=1.06m6.-Ventilacion
bajo la lamina vertiente:Consiste en calcular el diametro de los
agujeros de ventilacionqa=0.0553796492m3/seg x
mQa=0.0387657544m3/segConsiderando:L=2.00mf=0.02tuberias de
fierro0.04m0.001(1/830) para aire de 20
CKe=0.5Kb=1.1Kex=1.(1)Va=0.04935797611/D^2=0.00012416971/D^4
(2)Reemplazando las consideraciones y 2 en 1 y resolviendo por
tanteo:D=0.06m0.04=0.04OKDeterminanado el rea:A=0.003m2Entonces
colocamos tuberia de :No Und (pulg)A (m2)120.0020210.00100.003
&C&"-,Negrita"&14&K05-024Pgina &P
CAIDACanal aguas arribaCanal aguas abajoDesnivel
h=1mQ=0.139m3/segS=50/00S=50/00n=0.015n=0.015Z=0.5b=0.35mb=0.35mZ=0.5Y=0.26mY=0.26mA=0.12m2A=0.12m2V1.2m/sV1.2m/sQ=0.139m3/s1)
Altura de VelocidadH1=0.333mH2=0.333m2) Ancho de la
Caidaq=0.28B=0.49m0.5mADOPTADO3) Transicion de
entrada=2730'T1=0.61mT2=0.50mLte=0.11m0.20mADOPTADO4)
Dimensionamiento de la caida=0.28m3/seg*m=0.01Longitud del pie de
la caida al incicio del salto:1.18LD=1.18mAltura de agua pegada al
pie de la caida:Yp=0.35mProfundidad Secuente
Menor:Y1=0.07mProfundidad Secuente Mayor ( Tirantes
Conjugados):Y2=0.45mLongitud del Salto
Hidraulico:L=2.652.70mADOPTADOLongitud del
Estanque:LT==3.884.00mADOPTADOTirante Critico:Yc=0.20m5) Longitud
del Tramo del Canal rectangularInmediatamente aguas arriba de la
caidaLc=0.72m6) Ventilacion bajo la lamina VertienteConsiste en
calcular el diametro de los agujeros de
ventilacionqo=0.018378437m3/seg x
mQo=0.0089665221Considerando:L=2f=0.02tuberias de
fierro0.04m0.001(1/830) para aire de 20
CKe=0.5Kb=1.1Kex=1.(1)Va=0.01141650381/D^20.0000066431/D^4
(2)Reemplazando las consideraciones y 2 en 1 y resolviendo por
tanteo:D=0.03m0.04=0.04OKDeterminanado el rea:A=0.001m2Entonces
colocamos tuberia de :N veces (pulg)A (m2)210.00100.001m2OK
DISEO DE UNA CAIDA
DISEO DE UNA CAIDADISEO HIDRAULICO DE CAIDACANAL DE INGRESOCANAL
DE SALIDAQ =0.5m3/segQ=0.5m3/segS =0.002S=0.005f =0.3mf0.3mZ =1Z=1n
=0.015n=0.015Angulo conver=25El3=3348.5Angulo
Diverg=27.5Elv0=3350.5msnmh =1.00m1.-Diseo de canales aguas arriba
y aguas abajoAGUAS ARRIBA:AGUAS ABAJOA= by+zy^2P=
b+2y(1+z^2)^(1/2)T = b+2Zyb/y = 2((1+Z^2)(^1/2)-1)0.83m0.83mQ =
A^(5/3) x S^(1/2)/n. (P)^(2/3)Resolviendo por
tanteosy=0.57my=0.48m0.00470.004840.00120.00122Geometria del canal
ingresoGeometria del canal saliday =0.57y =0.48b =0.4722034611b
=0.3976450199A =0.59A =0.42P =2.0844069222P =1.7552900398T
=1.6122034611T =1.3576450199f =0.3f =0.3v =0.84v
=1.19RESUMENB=0.472m0.300mADOPTADOT=1.44mf=0.30mY=0.570mA=m2V=m/segAGUAS
ABAJO:Por
tanteo:y=0.388m0.00120.0008RESUMENB=0.321m0.250mADOPTADOT=1.03mf=0.30mY=0.388mA=0.25m2V=2.02m/seg2.-Calculo
del ancho de la caida y el tirante de la seccion de
controlPreviamente se calcula la energia en los puntos 1 y 2H1
=0.606mH2 =0.55mq =0.698m3/seg/mB = Q/q0.700m3.-Calculo de las
transicionesTransicion de entradaB1=Ancho de la base mayorB2=Ancho
de la base menorx1=0.114mT1=Espejo de agua mayorT2=Espejo de agua
menorx2=0.456mComo:Lte=0.978m1.000mAdoptadoTransicion de
salidax1=0.151mx2=0.329mComo:Lte=0.63m0.600mAdoptado4.-Dimensinamiento
de la caida0.700m0.0499490316Longitud del pie de la caida al inicio
del salto1.9145678648LD =1.900mAltura del agua pegada al pie de la
caida:0.5172207694Yp =0.500mProfundidad secuente
menor:0.1511011486Y1 =0.200mProfundidad secuente mayor (tirantes
conjugados)0.7391122455Y2 =0.700mTirante critico0.3682779278Yc
=0.400mLongitud del salto hidraulico:L= 6.90 (Y2 -Y1)3.50mLongitud
del estanque:5.400mTirante critico:0.400m5.-Longitud del tramo del
canal rectangularInmediatamente aguas arribaLc=1.42m6.-Ventilacion
bajo la lamina vertiente:Consiste en calcular el diametro de los
agujeros de ventilacionqa=0.0850046108m3/seg x
mQa=0.0595032276m3/segConsiderando:L=2.00mf=0.02tuberias de
fierro0.04m0.001(1/830) para aire de 20
CKe=0.5Kb=1.1Kex=1.(1)Va=0.07576168521/D^2=0.00029255011/D^4
(2)Reemplazando las consideraciones y 2 en 1 y resolviendo por
tanteo:D=0.071m0.04=0.04OKDeterminanado el rea:A=0.004m2Entonces
colocamos tuberia de :No Und (pulg)A (m2)220.0041110.00050.004
&C&"-,Negrita"&14&K05-024Pgina &P
TRANSICION (3)Diseo de transicin de entrada que conecte un canal
de tierra de seccion trapezoidal y una canaleta rectangular de
hormigonEl caudal de diseo es de 10m3/segde 0.32 m3/sCANAL DE
TIERRACANALETA
RECTANGULARAREA=1.3736m2b=0.84mb=1mz=0z=1.5y2=0.45y1=0.68m2v2=2.12m/sv1=0.58m/sn=0.015n=0.025Q=0.8m3/sQ=0.8m3/sBL=0.2m=22.5T2=0.84T1=3.04AREA=0.378TRANSICION
ALABEADAX1X2ci0.1x1: semidiferencia de los fondos de canal o de los
espejos de agua0.081.1ce0.2x2: semidiferncia de los espejos de
aguaperdidas de cargaSI : X1
